Oberflächenrauheiten

Oberflächenrauheiten sind feine, zufällige Abweichungen der Oberflächengeometrie gegenüber einer idealen Fläche. Sie entstehen bei der Herstellung von Bauteilen durch Prozesse wie Drehen, Fräsen, Schleifen oder Läppen und beeinflussen Funktionen wie Reibung, Verschleiß, Abdichtung, Passung und Ermüdung. Rauheit bezieht sich auf die mikroskopische Struktur der Oberfläche; sie unterscheidet sich von Welligkeit (größere, längere Abweichungen) und von der Oberflächen-Textur, die über eine größere Fläche hinweg variiert.

Messung und Beschreibung: Die Rauheit wird meist durch profilometrische Messungen bestimmt. Taktil gemessene Profile (Profilometer) oder optische, berührungslose Messverfahren liefern das Oberflächenprofil. Wichtige Parameter sind Ra (arithmetischer Mittelabstand der Profilabweichungen), Rq (RMS-Rauheit), Rz (Spitzenhöhe), Rt (Gesamthöhe) sowie Rp und Rv (Höhe der höchsten Spitze bzw. Tiefe des tiefsten Beckens). Für 3D-Beschreibungen kommen Arealparameter wie Sa, Sq, Sz zum Einsatz. Die Angabe erfolgt nach Normen wie ISO 4287 (und ISO 25178 für Arealwerte).

Einfluss und Anwendungen: Oberflächenrauheiten beeinflussen Reibung, Verschleiß, Dichtheit, Passung und Ermüdung. Sie dienen als Qualitätskennzahl in der Fertigung, helfen bei der Prozessauslegung und beim Vergleich verschiedener Bearbeitungsverfahren. Abgestimmte Rauheitswerte ermöglichen gezielt gewünschte Funktionen, während zu raue Oberflächen zu erhöhtem Verschleiß oder Undichtheiten führen können.

Ziel und Ausblick: Mit modernen Messverfahren lassen sich Rauheitswerte präzise kontrollieren. 3D-Rauheitsmessungen ermöglichen eine umfassendere Charakterisierung komplexer Oberflächen und unterstützen Entwurf und Fertigung.